深孔鉆是一款專門用于加工深孔的鉆頭,其可分為外排屑和內(nèi)排屑兩類。深鉆孔最大的缺點就是散熱和排屑困難。
簡介
深孔鉆是一種專門用于加工深孔的鉆頭工具,廣泛應用于機械加工行業(yè)。深孔通常被定義為孔深超過其直徑10倍的孔,因此對鉆頭的設(shè)計、排屑和冷卻系統(tǒng)提出了特殊要求。
特點
深孔的加工工藝
鉆深孔方法
1.直徑3~20mm用槍孔鉆。
2.直徑20~65mm用高壓內(nèi)排屑深孔鉆或用噴吸鉆,也可用可轉(zhuǎn)位刀片交錯齒深孔鉆。
分類
深孔鉆按排屑方式分為外排屑和內(nèi)排屑兩類。外排屑的有槍鉆、深孔扁鉆和深孔麻花鉆等;內(nèi)排屑的因所用的加工系統(tǒng)不同,分BTA深孔鉆、噴射鉆和DF深孔鉆3種。
①槍鉆:只有一個切削部分,最早用于加工槍管。鉆削時,切削液從鉆桿中間進入,經(jīng)鉆頭頭部的小孔噴射到切削區(qū),然后帶著切屑從鉆頭的V形溝槽中排出。槍鉆適用于加工孔徑2~20毫米、孔深與孔徑之比大于100的深孔。
②BTA深孔鉆:切削液從鉆桿與孔壁的間隙處送入,靠切削液的壓力將切屑從鉆桿的內(nèi)孔中排出。BTA深孔鉆適用于鉆削孔徑6毫米以上,孔深與孔徑之比小于100的深孔,其生產(chǎn)效率比槍鉆高3倍以上。
③噴射鉆:一種多刃內(nèi)排屑深孔鉆,有內(nèi)、外兩層鉆管,大部分切削液從內(nèi)、外鉆管的間隙中進入切削區(qū),然后連同切屑進入內(nèi)管;另一小部分切削液則經(jīng)由內(nèi)管尾端的月牙形孔進入內(nèi)管,產(chǎn)生噴射效應,形成低壓區(qū),幫助抽吸切屑。噴射鉆不要求嚴格的切削液密封裝置,適用于鉆削直徑18毫米以上、孔深和孔徑比小于100的深孔。
④DF深孔鉆:這種鉆頭吸收了BTA深孔鉆和噴射鉆的優(yōu)點,采用單管,排屑靠推壓和抽吸雙重作用,提高了排屑能力,可鉆削孔徑在8毫米以上的深孔。
槍鉆常用高速鋼或鎢鋼制造。各類內(nèi)排屑深孔鉆可根據(jù)尺寸大小,采用焊接或機械夾固式可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片的結(jié)構(gòu)。深孔鉆上的導向塊起導向和定心作用,減少鉆孔的偏斜和切削時的振動。深孔鉆的刀齒和導向塊的布置主要考慮分屑和切削時徑向力的平衡。刀體與鉆桿可用焊接或方牙螺紋聯(lián)接。
鉆床
鉆床:用鉆頭在實體材料上加工孔的工藝過程稱為鉆削,鉆削用的專門裝置稱為鉆床。
深孔鉆床:深孔鉆床是刀具工作部分大都處于已加工表面的包圍之中,因此,存在刀具的剛度、排屑、導向及冷卻潤滑等問題。深孔鉆床的鉆頭的剛性差、鉆孔時極易“引偏”,這是因為鉆頭直徑受到加工孔的限制,且鉆頭一般較長,同時,又要求在鉆頭上有盡可能大的容屑槽以利排屑,使得鉆芯變細,因而剛性較差。由于鉆頭的剛性及導向性(鉆孔時,鉆頭僅有兩條很窄的棱邊與孔壁接觸)均較差,兩個主切削刃又很難磨得對稱,徑向力不能互相抵消,而且鉆孔時首先與加工表面接觸的是鉆頭具有很大的負前角的橫刃,使鉆頭進入切削很困難,因此,鉆孔時鉆頭極易發(fā)生“引偏”,致使所鉆孔的軸線歪斜或孔徑擴大、不圓等。
分級進給
用特制的深孔鉆頭鉆削深孔時,刀具工作進給一段后快速退出,工件進行排屑,然后快速趨近加工部位再繼續(xù)工作進給,如此多次往復,直至加工出所要求孔深的進給,稱為分級進給。
問題解決方法
孔表面粗糙
1.切屑粘結(jié):降低切削速度;避免崩刃;換用極壓性高的切削液,并改善過濾情況;提高切削液的壓力、流量。
2.同軸度不好:調(diào)整機床主軸與鉆套的同軸度;采用合適的鉆套直徑。
3.切削速度過低,進給量過大或不均勻:采用合適的切削用量。
4.刀具幾何形狀不合適:改變切削刃幾何角度與導向塊的形狀
孔口呈喇叭形
同軸度不好:調(diào)整機床主軸、鉆套與支承套的同軸度;采用合適的鉆套直徑,及時更換磨損過大的鉆套。
鉆頭折斷
1.斷屑不好,切屑排不出:改變斷屑槽的尺寸,避免過長、過淺;及時發(fā)現(xiàn)崩刃情況,并更換;加大切削液的壓力、流量;采用材料組織均勻的工件。
2.進給量過大、過小或不均勻:采用合適的切削用量。
3.鉆頭過度磨損:定期更換鉆頭,避免過度磨損。
4.切削液不合適:選用合適的切削液并改善過濾情況。
鉆頭壽命低
1.切削速度過高或過低,進給量過大:采用合適的切削用量。
2.鉆頭不合適:更換刀具材料;變動導向塊的位置、形狀。
3.切削液不合適:換用極壓性高的切削液;增大切削液的壓力、流量;改善切削液過濾情況。
其他
切屑成帶狀:斷屑槽幾何形狀不合適;切削刃幾何形狀不合適;進給量過小;工件材料組織不均勻:變動斷屑槽及切削刃的幾何形狀;增大進給量;采用材料組織均勻的工件。
切屑過小:斷屑槽過短或過深;斷屑槽半徑過小:變動斷屑槽的幾何形狀。
切屑過大:斷屑槽過長或過淺;斷屑槽半徑過大:變動斷屑槽的幾何形狀。
參考資料 >